The Effects of Approximate Multiplication on Convolutional Neural Networks

This paper analyzes the effects of approximate multiplication when performing inferences on deep convolutional neural networks (CNNs). The approximate multiplication can reduce the cost of the underlying circuits so that CNN inferences can be performed more efficiently in hardware accelerators. The study identifies the critical factors in the convolution, fully-connected, and batch normalization layers that allow more accurate CNN predictions despite the errors from approximate multiplication. The same factors also provide an arithmetic explanation of why bfloat16 multiplication performs well on CNNs. The experiments are performed with recognized network architectures to show that the approximate multipliers can produce predictions that are nearly as accurate as the FP32 references, without additional training. For example, the ResNet and Inception-v4 models with Mitch-$w$6 multiplication produces Top-5 errors that are within 0.2% compared to the FP32 references. A brief cost comparison of Mitch-$w$6 against bfloat16 is presented, where a MAC operation saves up to 80% of energy compared to the bfloat16 arithmetic. The most far-reaching contribution of this paper is the analytical justification that multiplications can be approximated while additions need to be exact in CNN MAC operations.Comment: 12 pages, 11 figures, 4 tables, accepted for publication in the IEEE Transactions on Emerging Topics in Computin

Clúster de Computación Científica de Bajo Coste y Consumo

En este trabajo se presenta la construcción de un clúster basado en FPGAs de gama baja, capaz de ejecutar programas muy intensivos en datos en el mismo o en menor tiempo que una estación de trabajo con 56 cores lógicos, de mucho mayor coste y consumo. Se ha generado una imagen personalizada basada en Debian 8 y se ha instalado en ella el software necesario para poder ejecutar códigos escritos en OpenCL y compilados con el Kit de desarrollo de software de Intel para FPGAs. Además, se ha realizado una comparativa de los tiempos de ejecución, coste y consumo energético, cuyo resultado ha sido que el clúster es casi 6 veces más barato y es capaz de obtener reducciones energéticas del 83%.This paper presents the construction of a cluster based on low-end FPGAs, capable of executing very data-intensive programs in the same or less time than a workstation with 56 logical cores, with much higher cost and consumption. A custom image based on Debian 8 has been generated and the software necessary to execute codes written in OpenCL and compiled with the Intel Software Development Kit for FPGAs has been installed. In addition, a comparison has been made of the execution times, cost and energy consumption, and the results have been that the cluster is almost 6 times cheaper and is able to obtain energy reductions of 83%.Universidad de Granada: Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadore

HLStool: Una herramienta de Síntesis de Alto Nivel para el aprendizaje del estudiante en asignaturas de ATC

La utilización de herramientas de Síntesis de Alto Nivel (SAN) es una práctica habitual en las empresas dedicadas al diseño de circuitos. El principal beneficio de estas herramientas se basa en la reducción del “tiempo de lanzamiento al mercado”, ya que permiten evaluar múltiples soluciones en un tiempo reducido. En esta contribución, se propone el uso de una herramienta de síntesis altamente visual y amigable que contenga los algoritmos clásicos para enseñar al alumno las técnicas básicas de SAN, y adicionalmente familiarizarle con el método de trabajo de las compañías de diseño de circuitos. Con esta contribución se propone ofrecer una formación más completa a los futuros graduados que cursen asignaturas del área de la Arquitectura y Tecnología de Computadores.The use of High-Level Synthesis (HLS) tools is a common practice in circuit design companies. The main benefit of these tools consists of diminishing time to market, as they provide multiple solutions to explore in a reduced amount of time. In this paper we propose the use of a highly visual synthesis tool, which implements the classic algorithms to teach students the basic HLS concepts and to get them closer to the companies’ methodology. In this way, Computer Architecture and Technology related subjects will offer a more complete programme to the future graduates.Universidad de Granada: Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores; Vicerrectorado para la Garantía de la Calidad

Utilización de un balance hidrológico diario para la estimación de las necesidades de riego complementario en los cultivos de trigo y maíz en la región pampeana

Se empleó el método de estimación del Balance Hidrológico Diario del suelo utilizando la evapotranspiración potencial calculada según Penman-Frére afectada por un factor de cultivo (Kc) que depende de la especie y del estado fenológico de la misma. Se consideró el nivel de almacenaje como un índice del estado hídrico del suelo con el objeto de calcular la cantidad de riegos a aplicar en las zonas en estudio, adoptándose cano niveles de capacidad de campo a 300 mm. en maíz y 200 mn. en trigo. El estudio se efectuó para una serie de localidades de la Región Pampeana con características edafoclimáticas diferentes. Se determinaron para cada localidad y dentro de éstas para cada cultivo estudiado, el minero de riegos necesarios por mes, bimestre, trimestre y semestre, tañendo en cuenta a la vez, los distintos niveles de probabilidad con determinada cantidad de riegos a aplicar. El estudio se llevó a cabo para el período 1911-1985 en forma global y comparando los resultados de los períodos 1911-1970 con los de 1971-1985.It was used a daily soil water budget method, using Penman-Frére estimation of potential evapotranspiration related to a crop coefficient (Kc) which depends on type of crop and its phenological stages. It was assessed soil water storage level as an index of soil water status in order to calculate the number of irrigation to be applied in each site, using 300 mm. and 200 mm. as field capacity levels for maize and wheat, respectively. The study was carried in sane stations located in the Pampean Region with different edafoclimatic characteristics. For each station and crop there were calculated the irrigation needs within monthly, bi monthly, quaterly and half-yearly periods, taking into account the different probability levels. The study was carried in a whole for 1911-1985 period and the results from 1911-1970 were tested against those from 1971-1985 period.Asociación Argentina de Geofísicos y Geodesta

Una Orquesta Sinfónica como Ejemplo de Aplicación de un Sistema Empotrado Distribuido

El presente artículo trata sobre el diseño e implementación de una orquesta sinfónica distribuida haciendo uso del paquete de Lego Mindstorms, como proyecto final enmarcado dentro de la asignatura Sistemas Empotrados Distribuidos. En esta contribución se aplican los conocimientos obtenidos en dicha asignatura, en la que se fomenta la aplicación de los mismos para la realización de proyectos novedosos. En este artículo se describen el diseño, las diversas tecnologías evaluadas y la implementación final.This paper discusses the design and implementation of a distributed symphony orchestra using the Lego Mindstorms package, as a final project belonging to the Distributed Embedded Systems subject. In this contribution, the knowledge achieved during the subject is applied. It must be noted that the application of the studied contents to create novel projects is greatly encouraged. In this paper the design, the evaluation of several technologies, as well as the final implementation, are presented.Universidad de Granada: Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores; Vicerrectorado para la Garantía de la Calidad

Bomberman modo multijugador

Este trabajo presenta el proyecto Bomberman, realizado en la asignatura Sistemas Empotrados Distribuidos, perteneciente a la titulación del Máster en Ingeniería Informática de la Universidad Complutense de Madrid. En este trabajo se describe e implementa una adaptación del conocido juego Bomberman en modo multijugador (dos jugadores). En esta versión los dos jugadores tratarán de salir de un laberinto o derrotar a su contrincante para ganar. Este proyecto utiliza dos placas de desarrollo S3CEV40 representado a cada jugador, una Raspberry Pi 2, dos cables hembra-hembra de 9 pines y dos adaptadores a 9 pines-USB para conectar cada cable desde cada placa S3CEV40 a la Raspberry.This paper presents the Bomberman project, carried out in the Distributed Embedded Systems subject, which belongs to the Computer Science Master that is taught at the Complutense University of Madrid. This work describes and implements an adaptation of the well-known Bomberman game in multiplayer mode (for two players). In this version, the two players will try to escape from a labyrinth or to destroy his opponent to win. This project use two S3CEV40 boards to represent the players, a Raspberry Pi 2, two female-to-female 9 pin cables and two 9 pins-to-USB adapters to connect each board to the Raspberry.Universidad de Granada: Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores; Vicerrectorado para la Garantía de la Calidad

Sistema domótico distribuido para controlar el riego y el aire acondicionado en el hogar

Este trabajo presenta el proyecto SEDomotics, realizado en la asignatura Sistemas Empotrados Distribuidos, perteneciente a la titulación del Máster en Ingeniería Informática de la Universidad Complutense de Madrid. En este trabajo se describe e implementa una plataforma de control domótico de los sistemas de riego y aire acondicionado en el hogar, utilizando para ello dos placas Arduino y una Raspberry Pi como servidor. Además de capturar los datos en tiempo real, el sistema es capaz de almacenar un histórico con dichos datos.This work presents the SEDomotics project, developed in the Distributed Embedded Systems subject, allocated within the Computer Science Master, which is taught in the Universidad Complutense de Madrid. This work describes and implements a distributed domotic system for the irrigation and air conditioner at home, using for this two Arduino boards and a Raspberry Pi as a server. In addition to capturing real time data, the system is capable of storing a record with that data.Universidad de Granada: Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores; Vicerrectorado para la Garantía de la Calidad

Sistema de Seguridad Basado en una Plataforma Heterogénea Distribuida

Este trabajo presenta el proyecto “Ecosistema Digital de Seguridad”, realizado en la asignatura Sistemas Empotrados Distribuidos, perteneciente a la titulación Máster en Ingeniería Informática de la Universidad Complutense de Madrid. En este trabajo se describe e implementa un sistema de seguridad por medio de una plataforma heterogénea, cuyo objetivo es la verificación de los usuarios autorizados. En concreto, la placa Raspberry Pi se encarga del reconocimiento de la imagen y la contraseña, mientras que la STM32F4 Discovery sirve de interfaz con el usuario, recibiendo la contraseña y enviándosela a la Raspberry a través de la interfaz RS-232.This work presents the project en titled “Digital Security Ecosystem”, carried out as a final project in th e Distributed Embedded Systems subject, which belongs to the Computer Engineering Master, at the Complutense University of Madrid. In this work, a security system is described and implemented through a hetero geneous platform, whose objective consists of the authorized users’ verification. Concretely , the Raspberry Pi board is responsible for identifying the image and the password, while the STM32F4 Discovery board acts as the user interface, receivi ng the password which will be sent to the Raspberry by using the RS-232 interface.Universidad de Granada: Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores; Vicerrectorado para la Garantía de la Calidad

El rol de la consistencia del mensaje y de la estrategia de marca en el capital de marca de un destino

La estrategia de comunicación seguida para difundir un destino turístico contribuye a su competitividad. El objetivo de esta investigación es conocer la importancia de la consistencia de los mensajes entre medios y de la estrategia de posicionamiento de marca en la difusión de un destino turístico. Con esta finalidad, se ha diseñado un experimento manipulando la consistencia del mensaje (alta consistencia vs baja consistencia de mensajes) y la estrategia de posicionamiento seguida por el destino (marca destino-único vs marca destino-múltiple). Los resultados obtenidos indican que la generación de una comunicación con mensajes altamente consistentes así como un posicionamiento basada en una estrategia de marca-única contribuyen a aumentar el Customer Based Destination Brand Equity. Además, se comprueba que el efecto de posicionamiento puede estar moderado por la consistencia de los mensajes a los que está expuesto el consumidor. Los resultados alcanzados suponen un avance en la literatura académica y una aportación para el sector profesional.A well-implemented communication strategy to raise the profile of a tourist destination contributes to its competitiveness. The aim of the present study is to understand the importance of message consistency across different media, and of the brand positioning strategy, in the promotion of a tourist destination. An experiment is conducted, manipulating (a) the degree of message consistency (high vs. low) and (b) the positioning strategy followed by the destination (sole-destination brand vs. multiple-destination brand). The results of the investigation suggest that communications based on highly consistent messages, and a sole-destination brand positioning strategy, contribute to increasing Customer-Based Destination Brand Equity. Further, the work demonstrates that the effect of positioning may be moderated by the degree of consistency between the messages to which the consumer is exposed. The findings represent a contribution to both the academic literature and to the professional sector.Ministerio de Economía y Competitividad ECO-2012-39217Junta de Andalucía P11 SEJ-810